5月24日，SNEC展會(huì)上，蜂巢能源發(fā)布了儲(chǔ)能專用場(chǎng)景的系列短刀電池，包括L500型325Ah電力儲(chǔ)能專用電芯、L600型124Ah工商業(yè)儲(chǔ)能專用電芯、L600型168Ah家庭儲(chǔ)能專用電芯等系列產(chǎn)品。
這意味著，在汽車動(dòng)力電池實(shí)現(xiàn)全域短刀化之后，蜂巢能源在儲(chǔ)能領(lǐng)域也開啟了全域短刀化產(chǎn)品戰(zhàn)略。
蜂巢能源負(fù)責(zé)人表示，基于方形疊片工藝的短刀電池，結(jié)合車規(guī)級(jí)智造標(biāo)準(zhǔn)、飛疊3.0超高速疊片工藝和高度自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，蜂巢能源將實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電池的極致安全、極致性能和極致成本，實(shí)現(xiàn)以車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)重新定義儲(chǔ)能電池。
采用蜂巢能源的短刀儲(chǔ)能電芯，可以覆蓋包括電力儲(chǔ)能、工商業(yè)儲(chǔ)能、戶用儲(chǔ)能等全場(chǎng)景。此次展會(huì)上，蜂巢能源還基于短刀電芯發(fā)布了厚度僅有66mm的全球超薄家庭儲(chǔ)能、99KWh工商儲(chǔ)能、325Ah液冷電力儲(chǔ)能等引領(lǐng)行業(yè)趨勢(shì)的全新儲(chǔ)能系統(tǒng)產(chǎn)品解決方案。
“短刀+飛疊”實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電池極致安全
全球儲(chǔ)能市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)的同時(shí)，儲(chǔ)能電芯也在朝著更大容量規(guī)格邁進(jìn)，2022年以來(lái)，在280Ah電芯基礎(chǔ)上，主流儲(chǔ)能電池企業(yè)都在陸續(xù)發(fā)布300+Ah儲(chǔ)能電芯產(chǎn)品。
然而，隨著儲(chǔ)能電池容量的增大，安全性的風(fēng)險(xiǎn)也在加大。
就在最近舉行的CIBF展會(huì)期間，中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高就表示，隨著儲(chǔ)能電池走向大容量之后，其內(nèi)部溫度升高時(shí)可以超過(guò)800度，這超過(guò)了磷酸鐵鋰正極分解的溫度，加上磷酸鐵鋰電池更高的燃爆指數(shù)，這使得更大容量?jī)?chǔ)能電池的安全性值得行業(yè)關(guān)注。
為了更好的應(yīng)對(duì)大容量?jī)?chǔ)能電池的安全性風(fēng)險(xiǎn)，蜂巢能源在布局儲(chǔ)能領(lǐng)域時(shí)，并沒(méi)有采用市場(chǎng)主流的方形卷繞電池路線，而是沿用了其在動(dòng)力電池領(lǐng)域采用的長(zhǎng)薄化短刀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和疊片工藝路線 ，并通過(guò)飛疊技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)大容量?jī)?chǔ)能電池的極致安全。
在電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上 ，短刀電池采用“長(zhǎng)薄化”的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，長(zhǎng)度增加，厚度減薄。與常規(guī)電池相比，該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使電池在受到外部濫用(如針刺)情況下，觸發(fā)短路導(dǎo)致的發(fā)熱量較少，同時(shí)散熱較快，不會(huì)發(fā)生溫度驟升和電池起火。
在電池工藝路徑上 ，蜂巢能源與目前主流的基于71173規(guī)格的儲(chǔ)能電池采用卷繞工藝不同，而是采用了疊片工藝路徑。
疊片工藝使用陶瓷涂布覆蓋僅有的極耳位置裸露集流體，風(fēng)險(xiǎn)更低。同時(shí)，與卷繞工藝相比，疊片電池不存在拐角處受力不均問(wèn)題，這會(huì)大大降低電池在循環(huán)過(guò)程中由于應(yīng)力不均而導(dǎo)致的電池安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。
“與此同時(shí)，儲(chǔ)能市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的循環(huán)壽命要求更高，通過(guò)補(bǔ)鋰等方式要達(dá)到12000次以上，這么長(zhǎng)的循環(huán)壽命對(duì)于電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性提出了更高的要求。”
蜂巢能源短刀電池采用的飛疊技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)極片與隔膜完全復(fù)合，保證了正負(fù)極反應(yīng)界面的一致性，加上產(chǎn)品內(nèi)部零缺陷的制造，能夠?yàn)閮?chǔ)能市場(chǎng)提供更高能量密度、更安全、更長(zhǎng)循環(huán)壽命、更穩(wěn)定內(nèi)部結(jié)構(gòu)的電芯。
在生產(chǎn)制造環(huán)節(jié) ，蜂巢能源通過(guò)車規(guī)級(jí)的嚴(yán)苛管控和制造，保證儲(chǔ)能短刀電池的極致品質(zhì)。
在環(huán)境控制上 ，蜂巢能源廠房采用離子風(fēng)+高效除塵系統(tǒng)+FFU高效過(guò)濾系統(tǒng)，并搭建行業(yè)首條NO-TOUCH無(wú)接觸磁懸浮物流系統(tǒng)，最大程度減少了生產(chǎn)過(guò)程中的異物污染，使生產(chǎn)環(huán)境達(dá)到萬(wàn)級(jí)潔凈度標(biāo)準(zhǔn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于10萬(wàn)級(jí)的行業(yè)整體水平。
在異物檢出環(huán)節(jié)，通過(guò)4道磁性異物吸附裝置+AI檢測(cè)來(lái)降低金屬異物量，最小金屬異物檢出粒徑75微米，銅異物檢出率100%。
在毛刺控制環(huán)節(jié) ，行業(yè)內(nèi)普遍采用物理模切，導(dǎo)致極片裁切后產(chǎn)生的毛刺過(guò)長(zhǎng)，一旦毛刺受壓刺穿隔膜，就會(huì)造成短路。而蜂巢能源采用激光模切工藝+車規(guī)級(jí)管控標(biāo)準(zhǔn)，將毛刺長(zhǎng)度控制在不超過(guò)極片表面，距離表面≥10微米(行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)毛刺長(zhǎng)度超過(guò)極片表面7微米)，大大降低電芯熱失控風(fēng)險(xiǎn)。
此外，電芯層級(jí)的安全防護(hù)之外，蜂巢能源還可以提供儲(chǔ)能系統(tǒng)層級(jí)的安全保障，SNEC展發(fā)布的325Ah液冷儲(chǔ)能，基于L500型325Ah短刀專用電芯，采用強(qiáng)效溫控、高集成度、熱電隔離和定向排氣創(chuàng)新設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了高安全、高性能、長(zhǎng)循環(huán)和低成本需求。
尤其是在系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)上，蜂巢能源將其在車用動(dòng)力系統(tǒng)上的龍鱗甲電池的定向排氣通道與系統(tǒng)導(dǎo)流通道設(shè)計(jì)復(fù)刻到儲(chǔ)能領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)熱失控氣體從電芯到系統(tǒng)外的精準(zhǔn)排放。更大程度的實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)能的極致安全。
12000次循環(huán)20年運(yùn)營(yíng) 短刀電池實(shí)現(xiàn)極致性能
除了安全，基于長(zhǎng)薄結(jié)構(gòu)和疊片工藝的短刀電池還能帶來(lái)極致的性能呈現(xiàn)。
在能量密度上 ，卷繞電池在卷繞拐角部有弧度，在空間利用率上要低于疊片電池，而疊片結(jié)構(gòu)充分利用電池的邊角空間，在相同體積的電芯設(shè)計(jì)情況下，電芯能量密度高出約5%左右。
在循環(huán)壽命上 ，同一設(shè)計(jì)體系下，受工藝限制，疊片電池的極耳數(shù)較卷繞電池的多近一倍，其電池的內(nèi)阻就會(huì)<10%以上，電池產(chǎn)熱小，電池壽命相對(duì)長(zhǎng)于卷繞電池，疊片電池循環(huán)后期的界面穩(wěn)定性優(yōu)于卷繞電池。
同時(shí)，卷繞電池由于其結(jié)構(gòu)沒(méi)有疊片電池的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，變形和膨脹更嚴(yán)重，影響電池衰減性能，同等設(shè)計(jì)條件下疊片電池的循環(huán)壽命高于卷繞電池10%左右，循環(huán)膨脹預(yù)計(jì)低40%以上。
基于疊片工藝的優(yōu)勢(shì)，蜂巢能源發(fā)布的儲(chǔ)能專用短刀電池，還針對(duì)性的在材料、工藝等環(huán)節(jié)進(jìn)行了進(jìn)一步創(chuàng)新。
例如，蜂巢能源此次發(fā)布的電力儲(chǔ)能325Ah電芯，采用了預(yù)鋰、柔性包覆等技術(shù)，大幅提升能量密度與循環(huán)壽命。其中，長(zhǎng)循環(huán)版循環(huán)壽命可達(dá)12000次，可滿足電網(wǎng)側(cè)20年運(yùn)營(yíng)需求。
飛疊技術(shù)加持 極致效率實(shí)現(xiàn)極致成本
相比于電動(dòng)汽車的消費(fèi)屬性，儲(chǔ)能更多的是以新基建的屬性，對(duì)于成本具有高度的敏感性，如何實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電池的極致性價(jià)比，是應(yīng)用端的核心訴求之一。
而事實(shí)上，通過(guò)極限制造實(shí)現(xiàn)降本增效是蜂巢能源一直追求的目標(biāo)，蜂巢能源率先將高速疊片技術(shù)引入方形電池領(lǐng)域后持續(xù)推動(dòng)技術(shù)迭代升級(jí)，生產(chǎn)制造的效率和成本也隨之持續(xù)改善。
2022年電池日，蜂巢能源發(fā)布了第三代高速疊片技術(shù)——飛疊，效率達(dá)到0.125秒/片，也是業(yè)內(nèi)首家實(shí)現(xiàn)效率趕超卷繞工藝的玩家。除了生產(chǎn)效率大幅提升外，每GWh投資節(jié)省53%，設(shè)備單位占地節(jié)省45%以上，大幅度降低廠房建設(shè)成本、能耗成本以及人工成本。
提升生產(chǎn)良率也是動(dòng)力電池降低成本的有效手段之一。 飛疊技術(shù)通過(guò)隔膜與極片的提前熱復(fù)合，徹底消除隔膜褶皺以及極片掉粉的隱患，通過(guò)疊片與熱壓集成的方式保證電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全穩(wěn)定，每一張極片100%AI視覺(jué)檢測(cè)保證產(chǎn)品內(nèi)部零缺陷，解決了行業(yè)隔膜褶皺、對(duì)齊度不良等缺陷控制與監(jiān)測(cè)痛點(diǎn)問(wèn)題，生產(chǎn)良品率可達(dá)95%以上。
此外，在系統(tǒng)集成環(huán)節(jié)，蜂巢能源基于短刀電池推出系統(tǒng)方案，也可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步降本，以電力儲(chǔ)能系統(tǒng)為例，與傳統(tǒng)VDA儲(chǔ)能系統(tǒng)相比，325Ah儲(chǔ)能專用電芯基于短刀電芯結(jié)構(gòu)，采用LCTP技術(shù)，Pack零部件減少15%，Rack動(dòng)力連接件減少50%。從而大幅降低系統(tǒng)成本。
面向全球儲(chǔ)能市場(chǎng)的巨大機(jī)會(huì)，蜂巢能源針對(duì)儲(chǔ)能不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)電芯、系統(tǒng)特殊需求，依托在動(dòng)力領(lǐng)域的車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)制造體系、飛疊技術(shù)和儲(chǔ)能領(lǐng)域正向開發(fā)底層邏輯，以更高安全、更可靠耐用、全生命周期更低成本為核心訴求，在儲(chǔ)能領(lǐng)域率先導(dǎo)入車規(guī)級(jí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、飛疊技術(shù)和短刀電芯設(shè)計(jì)理念，構(gòu)建了從電芯到BMS、PCS、EMS和儲(chǔ)能系統(tǒng)全棧自研技術(shù)，為全球新能源大規(guī)模應(yīng)用提供全方位短刀產(chǎn)品和系統(tǒng)，致力讓綠色能源觸手可及。（日照新聞網(wǎng)）
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